分组传送网PTN技术及应用

PTN关键技术介绍—PTN的基本属性
PTN的基本属性
分组核心：业务分组化趋势不可避免，分组核心才可以更好的支持未来的业务发展： • 分组网的灵活性 • 更好适应分组化发展趋势 • 分组业务良好互动性
类似SDH的OAM&PS：作为电信级的设备，其OAM&PS必须达到传送SDH电信网络的 OAM&PS水准，所谓类似SDH是指： • 必须是网络端到端的OAM&PS，如业务提供，QoS，性能，告警等 • 必须是多层次的，类似SDH RSOH, MSOH, POH等 • 必须有远端错误回馈机制，类似SDH RDI 支持已有以及未来分组业务: 分组传送设备必须支持现有业务和网络，并且和现有业务以及网 络能良好的互操作，以支持网络和业务的平滑演进： • 对现有网络以及业务继承支持，用户体验不能降低，可靠性要求高，有QoS保证 • 对未来网络以及业务良好支持，适应未来分组业务的迅猛发展
PTN关键技术介绍—MPLS-TP业务封装格式
TDM业务封装格式
Node B
PE1
P
PE2
RNC
Provider Network
Ethernet Header 1 TDM Data Tunnel Label 1 PW Label Control Word RTP Header (optional) TDM Data
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PTN关键技术介绍—PTN的特征
PTN的特征：适合分组业务的传送
面向连接的分组核心
更低的TCO 类似SDH的OAM&PS
Packet Transport Network
同步定时解决方案 支持已有以及 未来分组业务
端到端管理
•分组传送网络是基于连接的，支持多业务提供，分组核心的，具有电信级 OAM&PS以及更低的TCO的网络设备。
PTN关键技术介绍—PTN的基本属性
PTN的基本属性（续）
端到端管理: 分组传送设备必须支持基于网管的端到端快速业务提供以及管理： • 端到端业务快速提供，业务管理，提供更方便有效，降低OPEX • 端到端OAM，提供更高可靠性 • 端到端QoS保证 • 跨网络域端到端业务提供能力，如跨越PTN,NG-SDH和xWDM的快速业务创建
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同步定时解决方案: 针对移动RAN以及其他部分业务需要同步定时的，分组传送网络需要提供较好
的解决方案，以支持网络和业务的演进: • 3G IP RAN 承载，时钟同步以及时间同步 • 部分SAN业务 • Timing Over Packet，IEEE1588，G.8261
• 同步以太网
低的TCO: PTN最根本的目的还是为客户提供低TCO的承载网络解决方案： • 更低的CAPEX， • 更低的OPEX，要求OAM，保护
3-20 Mbps
384 K5 Mbps
2002-2003
2003-2004
2005-2006
2006-2007
2008-2009
2009-2012
PTN的背景—产生
多场景接入是移动承载的发展趋势
2G/3G WiMAX HSPA/LTE
Eth/IP
Microwave
BSC RNC
PDH/SDH
L2 VPN L3 VPN Lease Line
业务的QoS保障，网络的OAM


电信级的时钟/时间同步方案
E2E的网络管理、维护方案
PTN的背景—产生
现有承载技术难以满足未来大带宽IP化基站的承载需求
IP Access IP Metro SPOP IP Core
Residential
DSLAM MSCG
P E
P
P
PE
Phone
GE/FE
BRAS
Packet Transport Network
UMTS/HSPA/LTE
GPRS/EDGE
CDMA/UMB
WiMAX
PTN的背景—产生
3G移动业务对承载网络的带宽提出了挑战
空口技术
3G+HSxPA(R6/R7) 上行: 5.76 Mbps 下行: 14.4 Mbps LTE 上行: 50 Mbps 下行: 100 Mbps
3G+E-HSPA(R8?) 上行: 12.5 Mbps 下行: 25 Mbps
3G(R99/R4) 上行: 384 Kbps 下行: 384 Kbps
3G+HSDPA(R5) 上行: 384 Kbps 下行: 14.4 Mbps
20-100 Mbps 10-50 Mbps
业务带宽
64-144 Kbps 64-384 Kbps
ARPU
Vodafone Live!
Data Data Voice
Mobile BB VoIP
Voice
Fixed voice
Non Live!
2.5G Live!
3G Live!
Source: Vodafone
PTN的背景—产生
总结：业务发展对承载网络的需求和挑战
挑战1: ALL IP的业务和网络
层次化QoS的应用实例
分组传送网PTN技术及应用
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PTN的背景 PTN关键技术介绍
PTN组网模式介绍
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PTN的背景—产生
移动业务和网络正在向ALL IP转型
基于IP的丰富业务平台 开放式系统架构 新业务、商业机会挖掘
Presence PoC Gaming IM Conference O&M
CSCF MSC
HLR

挑战2: 移动宽带需要更大网络带宽

业务类型IP化，接入IP化 基于分组的交换和传送
更大和更高效的带宽提供


高速上行接口
LTE-Ready
高效的网络和解决方案
Mobile Challenge
Challenge 3: 多场景接入能力

Challenge 4: 高质量业务保证

兼容传统的TDM/ATM业务 微波接入方案的集成 xDSL接入方案的集成
网络保护
PTN关键技术介绍—PTN设备原型
PTN设备原型
Service Agnostic Switch Platform
E1/E3/STM-1 IMA/ATM E1/STM-1 FE/GE/10GE
NativeTDM /PWE3
STM-N
ATM PWE3
Unified Packet Switch Core
Ethernet Header 2 Tunnel Label 2 PW Label Control Word RTP Header (optional) TDM Data TDM Data
PTN关键技术介绍—QoS技术
端到端 QoS设计
CE
PTN
PTN
Tunnel 1 Tunnel 2
PTN
PTN
BSC
PC xPON Business NodeB RNC
Mobile Terminal
BTS
MSTP：目前所有承载网中具有最完善的电信级管理技术、QOS能力，由于其带宽独占从而 导致承载IP业务效率低。 交换机：电信级管理功能弱，不能提供端到端的QOS保障；只能做到逐跳式QOS保障。 路由器：价格比较昂贵，目前主要在核心网的高端应用(最多不过几十套)，组大网能力比较弱；大 部分采用命令行配置，网管信息不够具体从而不易于问题定位；时钟能力也比较弱。
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PTN关键技术介绍—MPLS-TP分层传送模型
面向连接的分组技术
LSP
P:根据标签 作交换
PE:给数据 打上标签 FE FE
面向连接的分组网络，网络管理习惯和SDH一样 •端到端规划、配置业务路径：通过网管，或者GMPLS控制平面 •每业务隧道带宽可配置，带宽允许突发：CIR、PIR •业务隧道端到端可监控：强大OAM功能 •业务隧道端到端保护：LSP 1＋1/1：1保护
PTN关键技术介绍—MPLS-TP业务封装格式
以太网业务封装格式
CE1
PE1
P
PE2
CE2
Provider Network
Ethernet Header 1 MAC DA MAC SA C-tag(optional) Data Tunnel Label 1 PW Label MAC DA MAC SA C-tag(optional) Data
PE
Tunnel 3
user 1 user 2 user 3 user n
Mobile VoIP Video Internet

在用户侧：通过层次化H-QoS控制小管道 网络侧：大管道基于规划控制DS-TE，类似SDH VC的刚性管道 消耗更少的资源（如队列），更低的成本以及简化操作
PTN关键技术介绍—QoS技术
λ
PTN
SGSN GGSN
xDSL
PTN的背景—产生
高ARPU值移动业务需要高质量网络保证
移动业务的快速发展
$ billion 1,200
1,000 800 600 400 200 1990 1995 2000 2005 2010 2015 Source: Ovum-RHK
移动语音业务的ARPU值仍是主要收入
GSN
基于IP的控制、信令、O&M 使控制和管理更加简单 具有更高的质量、更低的OPEX 基于IP的传送和承载 更高的可扩展性、更大的弹性 大幅节省CAPEX和OPEX 基于IP的各种移动制式接入 具有更大的带宽、并使投资得到 了充分保护 更低的CAPEX和OPEX 基于IP的融合的移动终端 丰富的多媒体业务体验
Ethernet Header 2 Tunnel Label 2 PW Label MAC DA MAC SA C-tag(optional) Data MAC DA MAC SA C-tag(optional) Data
MAC DA n Ethernet Header n MAC SA n 0x8847
E2E的网络管 理及业务部署
SDH Transport Experience
基于硬件的OAM 和可靠网络保护 精确的时钟传 送能力
“Packet” 特性：灵活性、扩展性、面 向未来； “Transport”特性：网络端到端、基于 连接、类似SDH的OAM & PS…
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PTN的背景 PTN关键技术介绍 PTN组网模式介绍
Native Eth Eth PWE3
GE/10GE
Sync Solution
TDM Sync
IEEE 1588v2 Sync Eth

分组交换核心 同步系统设计架构 TDM/ATM/ Eth(IP)业务与接口 更强的网络能力
PTN关键技术介绍—MPLS-TP分层传送模型
• TMC通道（Channel）层：表示 业务的特性，比如连接的类型和 拓扑类型（点到点、点到多点、 多点到多点），业务的类型等， 等效于PWE3 的伪线层（或虚电 路层）。 TMP通路（Path）层：表示端到 端的逻辑连接的特性，等效于 MPLS 中的隧道层。 TMS段层(Section) (可选)：表示 物理连接，比如SDH、OTH、以 太网或者波长通道。 物理媒介层：表示传输的媒介， 比如：光纤、铜缆或无线等。
PTN关键技术介绍—PTN的基本属性
PTN分组传送网类似SDH网络
SDH/MSTP系统 多业务接入 交换技术 业务调度 业务隔离和QOS 端到端OAM PDH/SDH/以太/IP/ATM/波分 时隙交叉技术 面向连接，端到端刚性管道VC调度 网络侧基于时隙隔离，时隙独享的端到端 QOS保证 层次化OAM，包括POH/RSOH/MSOH通 过OAM开销字节进行监控管理 SNCP/PP/线性MSP， MSP RING PTN系统 PDH/SDH/以太/IP/ATM/波分 Universal Switch（TDM/包统一交换） 面向连接，端到端弹性管道LSP调度 网络侧基于LSP和PW隔离，端到端LSP 的QOS 保证 层次化OAM，包括以太/PW/LSP，通过 OAM报文进行监控管理 LSP1＋1/1：1， LSP-RING,MSP1＋1/1：1，兼容 SDH/MSTP所有保护
面向LTE的， 易扩容的
PTN
Packet Transport Network
网业务，而且兼顾了传统TDM业务。
PTN在3G回传、企事业专线、IPTV等高品质 业务承载领域，具有面向连接的多业务承载、 50ms的网络级保护、完善的运行管理维护（OAM） 机制、全面的QoS保障以及功能强大的传送网管功 能等核心技术优势。
PTN的背景—特性
PTN（分组传送网） = Packet Technology + SDH Operatio Experience
Packet Technology
端到端的弹性管 道＋统计复用
统一的业务承载
PTN是新一代基于分组的、面向连接的多业务 统一传送技术，它不仅能较好的承载电信级以太